心音信号时频特性的研究.doc

摘要:信号处理的相关理论，分析方式在多个领域学科里都得到了应用，尤其在数字计算机产生之后。心音信号在医学领域里，应用比较早，也是人们开始进行研究时间比较早的一类信号，其检测难度低，而且规律非常直观,特别是对某些疾病诊断具有重要作用。

本文分别采用多种经典的时频分析方法对心音信号的进行分析，它们分别是傅里叶变换，短时傅里叶变换和小波多尺度变换。通过MATLAB仿真软件编写基于心音信号的上述三种变换的相关软件，实验过程中采用多组正常心音信号和异常心音信号(二尖瓣狭窄心音信号和肺动脉瓣狭窄心音信号)进行对比实验分析。由于心音信号是离散信号，故上述三种变换也是在离散信号的范围内进行分析处理，离散傅里叶变换可以获得心音信号频谱范围，对短时傅里叶变换进行离散，能够获得明确的频谱范围，离散小波多尺度变换可实现对高低频信号进行分类提取和分析。实验结果表明，正常心音信号和非正常心音信号的频谱范围有明显差异，短时傅里叶变换在分析心音信号方面优势比较明显，分析得到的频谱图非常直观和醒目。综上所述，傅里叶变换，短时傅里叶变换和小波多尺度变换可以进行心音信号的时频分析，其中，短时傅里叶变换的心音信号处理效果图最佳。

关键词：心音信号；时频分析；傅里叶变换；短时傅里叶变换；小波变换

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究的背景和意义-1

1.2 国内外研究的现状-1

1.3 本文研究的主要内容-2

2心音信号的分析方法-3

2.1心音信号的特性-3

2.2时域、频域分析-3

2.3傅立叶变换分析-3

2.4短时傅立叶变换-5

2.5小波分析-6

3用matlab实现心音信号信息处理与仿真-8

3.1心音信号的采集和预处理-8

3.1.1心音的录入与打开-8

3.1.2 信号的提取-8

3.2 仿真-9

3.2.1 FFT-9

3.2.2短时傅里叶变换-11

3.2.3小波变换-12

3.2.4对比分析-14

结    论-18

参 考 文 献-19

附录 程序代码-21

致    谢-25